蒸汽計(jì)量中渦街與孔闆(pan)流量計利弊
摘要(yào):本文介紹了 渦街(jiē)流量計 與 孔闆流(liu)量計 目前的水平(píng),并對兩種流量計(jì)的初步投資、安裝(zhuang)費用、維護費用、運(yun)行成本、長期運行(háng)精度、可互換性、量(liàng)程比、可靠🥵性、節能(neng)效果及一次元件(jian)的流量特性對控(kòng)制系統産生的影(ying)響進行了綜合評(ping)價,以幫助正确選(xuan)用。 1渦街流量計與(yǔ)孔闆流量計目前(qián)的技術水平 ??渦街(jiē)流量計的基本結(jie)構由渦街發生體(ti)、檢測元件👨❤️👨、信号處(chù)理♊放大電路組成(cheng),目前對渦街發生(shēng)體己達到相當完(wan)善的程度,以三🈲角(jiao)型發生體爲最佳(jiā)型體,檢測元件有(you)熱敏電阻、應變片(pian)、壓電晶體、差動電(diàn)容、超聲波等。信号(hào)處理部分有許多(duō)已微機👈化。 渦街流(liu)量計具有安裝方(fāng)便(可直接在管道(dao)上安裝🈲)、體積小、互(hu)換💋性強、長期運行(háng)精度高,可适用于(yu)大多數液體、氣體(ti)和蒸汽測量。目前(qián)世界市場的渦街(jie)流量計的銷售額(e)🐉每年遞增30%左右。 目(mu)前,孔闆流量計的(de)技術發展水平仍(réng)以确定的經驗公(gong)🙇🏻式爲☁️基🌏礎,1980年國際(jì)标準化組織将8541與(yǔ)8781兩個标準合并成(chéng)标準IS05167(1980)。 ??孔闆節流裝(zhuāng)置由于結構簡單(dān),造價低、耐高溫、耐(nai)高壓🈲、适用大日徑(jìng)等優點,它幾乎适(shì)用于幾所有介質(zhì)測量,而與之配🈲套(tao)的 差壓變送器 發(fa)展迅速,使其本身(shēn)具有的不足得以(yi)一定的彌補。 2渦街(jiē)流量計與孔闆流(liú)量計綜合性能評(píng)價 孔闆流量計(簡(jiǎn)稱孔闆)由節流件(jiàn)取壓裝置和差壓(yā)變⛷️送器組成😍,導壓(ya)管對于易凍的場(chang)所需要有伴熱措(cuò)施,一個🐅流量測量(liàng)回路靜密封點爲(wèi)20個左右,使用👨❤️👨中存(cun)在如下問題: ??易凍(dong)、易堵、易漏、伴熱容(róng)易造成差壓變送(song)器器件老化🙇♀️、某🔴些(xie)場合導壓管需加(jiā)隔離液,由于伴熱(rè)或丁藝操作不穩(wen),正、負導壓管隔離(lí)液液線常常不等(deng),産生液柱差,使流(liú)最👨❤️👨指示不💚準。 ??以上(shàng)都會使流量系數(shù)發生變化,測量精(jīng)度降低,管縮短導(dǎo)壓管把差壓變送(sòng)器直接安裝在管(guan)道上,但仍有流動(dong)的死區。 渦街流量(liang)計(簡稱渦街)隻有(you)3個靜密封點,不易(yì)洩漏,沒有🐉流動🤟的(de)📱死區,不需伴熱保(bao)溫,不受流體重度(dù)、溫⛱️度、壓力、和㊙️粘度(du)等影響,流😍量系數(shù)長期不變。 但渦街(jiē)在有振動場合使(shi)用時,會使流量測(cè)量不準。目前,己推(tui)出✍️抗振型的渦街(jie),能克服振動對流(liú)最測🆚量不💁準的影(yǐng)響。 ? 2.1初步投資 渦街(jie)流量計的一般價(jià)格在1萬元/台左右(you)(以(p 100爲例),而一台節(jie)流裝置包括差壓(ya)變送器、孔闆及法(fǎ)蘭、導壓管、閥門、保(bǎo)溫箱或保護箱也(ye)需1.5萬,從投資上看(kan),采用渦街仍然是(shi)合算的。 2.2安裝費用(yong) 渦街安裝簡單,隻(zhī)需保證流量計前(qián)後有一定的直管(guǎn)段即可,孔闆直線(xiàn)段、同心度、導壓管(guan)、變送器、保溫箱都(dou)有一定的安裝要(yào)求、安裝費用是渦(wō)街的數倍🙇🏻。 2.3維護費(fèi)用 渦街除在計量(liang)上要求周期性标(biao)定外,一般不會出(chu)現故障🈚,而孔闆則(zé)不然,消漏,定期排(pai)污,灌隔離液,更換(huan)導壓管、閥門、保溫(wēn)、清洗孔闆等,有一(yī)定的維護量。如50套(tào)流🔴量孔闆測量回(huí)路(需保溫伴熱🙇♀️),每(měi)二年,保溫伴熱系(xi)統改造就得投入(ru)一定的維修費,這(zhe)還不包括差壓變(biàn)送器的更新,孔闆(pǎn)更新費用。算下來(lai)還是孔闆的維護(hù)費用高。 2.4運行成本(běn) 2.4.1蒸氣消耗費用 如(ru)50套流量孔闆測量(liang)回路(需保溫伴熱(re)),每個伴熱點耗汽(qi)0.02t/h,如果每年平均按(an)2400小時計算,蒸汽費(fei)用爲120刃噸,則每🛀年(nián)需消耗🏃🏻汽費用大(dà)約爲28.8萬元,每個回(hui)路每年耗費用爲(wèi)0.576萬元。 2.4.2能耗費用 渦(wo)街的壓力損失比(bi)孔闆小,約是孔闆(pǎn)的1/15。因此,長期的運(yun)行對泵及風機能(neng)耗費少。孔闆是渦(wō)街的巧倍✊,當用于(yu)氣體或🔴蒸汽流量(liàng)🌍測量時,由于密度(du)小,同一⭐管徑體👨❤️👨積(jī)流量大,壓力❓損失(shī)更是嚴重,耗能費(fèi)更高。 2.4.3洩漏排污費(fei) 排污費視排污次(cì)數,一般爲每年約(yuē)20次左右,排出的污(wu)物及物料污染大(da)氣環境,污水超标(biāo),有可能遭到㊙️環保(bǎo)🌈部門的處罰。 2.4.5長期(qi)運行精度 孔闆的(de)設計系統精度1.5%-2.5%,由(yóu)于差壓與流量是(shi)非線性關系,當流(liu)量低于30%時,誤差增(zeng)大,氣體太爲嚴重(zhong),另一🔴方面🚩,由于使(shǐ)用介質🏃的長期磨(mo)損,銳角變鈍,使流(liú)量系數發生變化(huà)🛀,也是影響精度🧑🏾🤝🧑🏼的(de)一個重要原因。 由(you)于渦街的特殊結(jie)構,當精度經實際(ji)确定後(約爲0.5% -1%測🌈量(liang)值),精度幾乎是不(bu)變的。 2.4.6可互換性 同(tóng)一台渦街可測量(liang)氣體、液體及蒸汽(qì)的流量,探頭對🤞不(bu)同口徑的流量計(jì)來說都有是通用(yòng)的,電子線路闆可(ke)根據不同的介質(zhi)互換,不影響整體(tǐ)性能。孔闆則不然(ran),孔徑是爲特🈲定的(de)介質而設計的,互(hu)換性✏️差,改變量程(cheng)也比較困難,需重(zhong)新計算孔闆。 2.4.7量程(cheng)比 由于渦街的輸(shu)出頻率與流量成(cheng)線性關系,則流量(liàng)🧑🏾🤝🧑🏼的量程比可達10: 1。 差(chà)壓流量計的差壓(yā)與流量成非線性(xing)關系,在小流量時(shi)測量不準,量程比(bǐ)隻有3: 1-5: 1。如果擴大量(liang)程 比,必須設法提(ti)高差壓變送器的(de)精度。 2.4.8可靠性 現在(zài)的渦街流量計出(chū)比孔闆流量計具(ju)有更高的可靠性(xìng)。 2.4.9節能效染 如蒸氣(qì)用量爲120t/h,壓力爲3.9Mpa,溫(wēn)度爲3000℃加果用孔闆(pan)測量蒸氣,造成壓(yā)㊙️力損失爲0.03-0.05Mpa,如按0.03Mpa算(suan),這塊孔闆所豪耗(hao)電能🔴爲4 I kW,按一年300天(tian)計,每年耗電🈲29.5萬kW/h折(she)算标準煤爲34.2t加果(guǒ)采用渦街能耗僅(jǐn)爲孔闆的l/15-1/20,若以1 /20計(ji),則每年僅耗煤l噸(dun)。 2.4. 10一次元件的流量(liang)特性對控制系統(tǒng)産生的影響 由于(yú)渦街的輸出頻率(lü)與流量成線性關(guan)系,當它與調🧑🏽🤝🧑🏻節閥(fá),調節✔️器級成一個(ge)控制系統時,相當(dang)于一個♋時滞和時(shí)間常數都小到可(kě)忽略的一個滞後(hou)環節,可視爲比例(li)環節,廣義㊙️對象的(de)特性完全取決回(hui)路中其他環節,對(duì)控制系統幾無影(yǐng)響,孔闆則不然,由(yóu)☂️于它的輸出與流(liú)量成線性關系,回(hui)路增益随着流✨量(liang)而變化,雖然♍利用(yong)調節閥的♊流量特(tè)性來補🈲償廣義對(duì)象的線性影響,但(dan)效果并不明💜顯,因(yin)此,必須引入✉️開方(fāng)器,開方器的引入(rù)雖然使廣義對象(xiàng)的特性不随工作(zuo)❄️點而變化,明顯改(gai)變了調節品質,但(dan)在小👌流量時反應(yīng)快、靈敏、容易♉引起(qǐ)系統,調節誤差增(zēng)大。 當然孔闆流量(liang)計在高溫、高壓、大(da)口徑的工況下有(you)渦街不可比拟的(de)條件,但在一般的(de)工況下渦街是👉比(bǐ)孔闆有一優越性(xing)的。
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